Высокое качество питательной воды является одним из главных факторов, определяющих надежность и экономичность котлоагрегата.
Некоторые вещества, которые могут в ней содержаться, образуют накипь на поверхностях нагрева, ухудшают отвод от них тепла и приводят к повышению температуры стенок. При значительном отложении накипи температура стенок резко повышается.
Так, при толщине накипи 1мм и коэффициенте ее теплопроизводимости ʎ=0,2 ккал (м∙ч∙°С) температура стенки топочных поверхностей составляет 600°С, а при слое накипи 2,5 мм эта температура повышается до 800°С.
Недопустимо высокое локальное повышение температуры металла приводит к пережогу его и может стать причиной аварии котла. По материалам котлонадзора аварии из-за неудовлетворительного качества питательной воды составляют до 30% всех зарегистрированных аварий паровых котлов.
Отложения накипи на стенках поверхностей нагрева сильно влияют и на экономичность котла. Так, при толщине накипи 2 мм перерасход топлива составляет 4% (рис. 4-10).
Исследования показали, что на скорость образования накипи существенно влияет тепловое напряжение поверхности нагрева. Практика подтвердила, что при переводе котлов с твердого топлива на природный газ или мазут при резком возрастании теплонапряжений поверхности нагрева (для котлов ДКВР до 50%) стали наблюдаться аварии из-за разрыва экранных и кипятильных труб. До перевода котлов на высококалорийное топливо эти котлы годами надежно работали при том же качестве питательной воды.
Рис. 4-10. Зависимость перерасхода топлива от толщины слоя накипи для водотрубных котлов.
Согласно правилам Котлонадзора водный безнакипный режим эксплуатации котлоагрегата должен обеспечить работу котла без повре ждения его элементов вследствие отложений накипи и шлама, превышения щелочности котловой воды до опасных пределов и обеспечить получение пара надлежащего качества.
Обеспечить безнакипный режим эксплуатации котла, поддержать оптимальный водный режим должны разработаные режимные карты с указанием порядка производства анализов котловой и питательной воды, норм качества питательной и котловой воды, режима непрерывной и периодической продувок, порядка обслуживания оборудования водоподготовки, сроков остановки котла на чистку и промывку.
Общая жесткость питательной воды (т. е. смеси конденсата и добавочной химически очищенной воды) для котлов с естественной циркуляцией паропроизводительностью 0,7 т/ч и выше с избыточным давлением до 39 кгс/см2 должна отвечать нормам, приведенным в табл. 4-3.
Содержание масла в питательной воде не должно превышать 5 мг/кг при избыточном давлении в котле до 13 кгс/см2, а для котлов с избыточным давлением выше 13 кгс/см2 до 39 кгс/см2 - не более 3 мг/кг.
Содержание кислорода в питательной воде паровых котлов производительностью 2 т/ч и более не должно превышать норм, приведенных в табл. 4-4.
Табл. 4-3. Нормы жесткости питательной воды для котлов с естесственной циркуляцией
Табл. 4-4. Нормы содержания растворенного кислорода в питательной воде для котлов с естесственной циркуляцией
В журнале по водоподготовке должны вестись записи результатов анализа воды, выполнения режима продувки котлов и операций по обслуживанию оборудования водоподготовки. При каждом останове котла для очистки внутренних поверхностей его элементов в журнал должны быть записаны вид и толщина накипи и шлама, наличие коррозии, признаки неплотностей в вальцовочных соединениях.